I
MATU • Trigonometria
MATU_TRI_527
Fotografía
Enunciado
Paso 1:
Resolver la ecuación: $\operatorname{sen} 3x = \cos 2x$
Resolver la ecuación: $\operatorname{sen} 3x = \cos 2x$
Solución Paso a Paso
1. Aplicación de identidades de cofunciones:
Recordamos que $\cos \theta = \operatorname{sen}(90^\circ - \theta)$. Por lo tanto:
$$ \operatorname{sen} 3x = \operatorname{sen}(90^\circ - 2x) $$
2. Igualdad de senos (Solución general):
Dos ángulos tienen el mismo seno si:
$$ \text{Caso A: } 3x = (90^\circ - 2x) + 360^\circ k $$
$$ \text{Caso B: } 3x = 180^\circ - (90^\circ - 2x) + 360^\circ k $$
3. Desarrollo de los casos:
Caso A:
$$ 3x + 2x = 90^\circ + 360^\circ k \Rightarrow 5x = 90^\circ + 360^\circ k \Rightarrow x = 18^\circ + 72^\circ k $$
Damos valores a $k$:
Caso B:
$$ 3x = 90^\circ + 2x + 360^\circ k \Rightarrow x = 90^\circ + 360^\circ k $$
Esta solución ya está incluida en el Caso A ($k=1$).
4. Esquema de soluciones:
$$ \underbrace{18^\circ}_{k=0} \rightarrow \underbrace{90^\circ}_{k=1} \rightarrow \underbrace{162^\circ}_{k=2} \rightarrow \underbrace{234^\circ}_{k=3} \rightarrow \underbrace{306^\circ}_{k=4} $$
Resultado final:
$$ \boxed{x = 18^\circ; 90^\circ; 162^\circ; 234^\circ; 306^\circ} $$
Recordamos que $\cos \theta = \operatorname{sen}(90^\circ - \theta)$. Por lo tanto:
$$ \operatorname{sen} 3x = \operatorname{sen}(90^\circ - 2x) $$
2. Igualdad de senos (Solución general):
Dos ángulos tienen el mismo seno si:
$$ \text{Caso A: } 3x = (90^\circ - 2x) + 360^\circ k $$
$$ \text{Caso B: } 3x = 180^\circ - (90^\circ - 2x) + 360^\circ k $$
3. Desarrollo de los casos:
Caso A:
$$ 3x + 2x = 90^\circ + 360^\circ k \Rightarrow 5x = 90^\circ + 360^\circ k \Rightarrow x = 18^\circ + 72^\circ k $$
Damos valores a $k$:
- $k=0 \Rightarrow x = 18^\circ$
- $k=1 \Rightarrow x = 90^\circ$
- $k=2 \Rightarrow x = 162^\circ$
- $k=3 \Rightarrow x = 234^\circ$
- $k=4 \Rightarrow x = 306^\circ$
Caso B:
$$ 3x = 90^\circ + 2x + 360^\circ k \Rightarrow x = 90^\circ + 360^\circ k $$
Esta solución ya está incluida en el Caso A ($k=1$).
4. Esquema de soluciones:
$$ \underbrace{18^\circ}_{k=0} \rightarrow \underbrace{90^\circ}_{k=1} \rightarrow \underbrace{162^\circ}_{k=2} \rightarrow \underbrace{234^\circ}_{k=3} \rightarrow \underbrace{306^\circ}_{k=4} $$
Resultado final:
$$ \boxed{x = 18^\circ; 90^\circ; 162^\circ; 234^\circ; 306^\circ} $$